茂名市電白區國土資源局測量隊 525400
摘要:隨著測量科技的發展以及測量技術的不斷提高,當今數字化測圖技術迅速發展并不斷得到推廣和完善,傳統的測圖方法在將來的測圖中即將被淘汰,數字化測圖方法被更加廣泛的使用直至完全替代傳統的測圖方法已成為測量技術發展的必然。
關鍵詞:地籍測量;數字化測圖;對比;測量技術
1數字測圖的概念
數字化測圖是以計算機為核心,在外連輸入輸出設備硬件、軟件的條件下,通過計算機對地形空間數據進行處理得到數字地圖,需要時也可用數控繪圖儀繪制所需的地形圖或各種專題地圖。廣義的數字化測圖又稱為計算機成圖,包括:地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字測圖、計算機地圖制圖。在實際工作中,大比例尺數字化測圖主要指野外實地測量即地面數字測圖,也稱野外數字化測圖。
2數字測圖作業模式
2.1普通經緯儀和電子手簿測圖或PDA模式
這種模式適合暫時還沒有條件購買全站儀的用戶,它采用手工鍵入觀測數據到電子手簿,其他與第一種作業模式相同。由于用手工鍵入數據,其數據可靠性和工作效率顯然都存在一定的問題。
2.2測站電子平板測圖模式
即電子平板,它是用計算機屏幕來模擬圖板,用軟體中內置的功能來模擬鉛筆、直線筆、曲線筆,完成曲線光滑、符號繪制、線型生成等工作。具體作業時,將便攜機移至野外,現測現畫,且也可不需要作業人員記憶輸入數據編碼。這種模式的突出優點是,在現場完成絕大部分工作,因而不易漏測,在測圖時觀念上也不需大的改變。
2.3航測像片量測成圖模式
即用數字攝影測量儀或通過改造的解析測圖儀,對航片進行影像數字化,形成數字化測圖軟件能支持的數據文件。這種作業模式能極大地減少外業工作量,是~種效率非常高的成圖方法。
2.4內存式全站儀或動態GPS模式
該模式使用全站儀或GPS自動記錄觀測數據,將屬性和連接關系的采集移到鏡站用手工草圖來完成,在內業編輯時用“引導文件”導入屬性和連接關系。是一種較理想的作業模式。
2.5鏡站遙控電子平板測圖或動態GPS(RTK)模式
該模式將現代化通訊手段與電子平板結合起來,從根本上改變了傳統的測圖作業概念。該模式由持便攜式電腦或PDA的作業員在跑點現場指揮立鏡員跑點,并發出指令遙控驅動全站儀觀測(自動跟蹤或人工照準),觀測結果通過無線傳輸到便攜機,并在屏幕上自動展點。作業員根據展點即測即繪,現場成圖。近來年,隨著動態GPS(RTK)日益普及,該模式也代表了未來的野外測圖發展方向。
2.6平板儀測圖和數字化儀數字化測圖模式
該模式是先用平板測圖方法測出白紙圖,可不清繪,然后在室內用數字化儀將白紙圖轉為數字地圖。這種作業模式所得的數字地圖的精度較低,隨著科技發展,必然被淘汰。
2.7舊圖數字化成圖模式
這是我國早期(80年代末~90年代初)的數字測圖的主要作業模式。近年來隨著掃描矢量化軟件的成熟,掃描儀逐漸取代數字化儀數字化舊圖。先用掃描儀掃描得到柵格圖形,再用掃描矢量化作業模式,不僅速度快,勞動強度小,而且精度幾乎沒有損失。
3數字化測圖與傳統測圖方法對比分析
3.1傳統測圖方法的優點
由于是在現場直接繪圖,描繪地物時能夠實時的與實地進行對照,及時發現錯誤并進行糾正。地物的一些細小變化部份也容易發現并描繪在圖上。地貌的描繪也能夠很直觀的進行對比,能把地貌很準確形象的描繪在圖上、符號的標注以及地類界的劃分都是比較容易及準確的。
3.2數字化測圖的優點
數字化測圖采用野外數字化采集,不存在比例誤差、刺點誤差、圖紙伸縮及重新描繪誤差,只有測站點的精度,測點的測距誤差。測點的測角誤差和司鏡誤差。數據記錄采用只記錄水平角、垂直角、距離、站高及鏡高時,可同時進行控制測量與碎部測量而不受任何影響。用全站儀觀測數據自動存儲記錄,測點距離可放寬至500m,測站的測圖范圍相對擴大。內業編輯是在室內進行,全站儀的防水、防曬、防暴等功能較強,測距是采用光電測量方法,儀器只需基本見到棱鏡桿上的反射棱鏡就可測出距離。因此,野外條件對測圖的影響相對減少。所得的成品就是數字產品,能夠直接滿足現代各種工程的需要。
3.3傳統測圖方法的缺點
由于平板儀的對中都是采用錘球對中,所以對中的精度不高,描繪地物地貌時都是人工手工操作,在其中會帶來一定的誤差,因此傳統測圖方法所測得圖的精度相對較低。地物地貌的描繪在野外作業,容易受不良天氣的影響,給測圖帶來很多不便。又由于計算機技術的廣泛應用,人們用計算機進行工程設計、用微機處理各種地面信息以及建立各種信息系統(如城市、礦山信息系統、地下管線系統等)的需要,必然要求測繪人員提供數字產品(例如存貯在計算機軟、硬盤上的數字化地圖、既便于保管運輸、又易于修測和制作各種比例的用圖),而不只是白紙圖。因此,必須對白紙圖進行掃描矢量化,而在這過程中一方面增加內業的工作量,另一方面又會帶來一定的誤差,使制成的數字產品的精度被降低。
3.4數字化測圖的缺點
由于數字化測圖的內業處理是在室內進行,無法與實地進行對比作業,漏測的地物不能夠及時地把它補上,地貌的變形不容易被發新。
3.5數字化測圖避免了因圖紙伸縮帶來的誤差
傳統的平板測圖其地面信息是表示在圖紙上面的,圖紙在存放過程中受時間和環境影響會產生變形,圖面上信息因此將產生誤差。數字化測圖的地面信息是以數字的形式存放在計算機的存儲器中,而信息的外業采集是通過全站儀來完成的,其精度勿庸置疑,計算機通過終端(繪圖儀)輸出的只是一張示意圖或草圖,真正的點位精度與繪圖儀無關。如果用戶需要準確的距離或坐標,只要從計算機繪圖軟件上查取即可,這樣避免了地面信息因圖紙伸縮帶來的各種誤差,其精度要比平板測圖有保障。
3.6數字化測圖便于成果更新與深加工利用
現代社會對測繪信息需求的特點是速度快、數量大、現勢性強、存取方便、便于管理,而數字化測圖具有較強的數據采集、實時成圖、圖形編輯、空間數據庫、及管理功能。數字化測圖的成果是以點的坐標(數據)存入計算機,當圖幅內的某些信息數據發生變化時只需補測(輸入)變化的數據和信息代碼,經過編輯處理就可得到新圖,從而保證了圖紙準確性和現勢性。另外,數字化測圖的成果也可以分層放在計算機的存儲器中,如可將信息的界址、宗地、管線、道路、地物、地貌等都放在這一載體內,在外業測圖時就可將諸多信息分門別類放在不同的“層” 中,這樣地面信息就可以不受載體內載荷量的限制而更多地存放在計算機中,因此數字圖的信息載負量較平板測圖要大得多。用戶可以通過關閉層、打開層的簡單操作來提取相關信息,滿足不同專業所需圖紙、資料(如道路網圖、供電網圖、地形圖等),便于成果的深加工利用,提高工作效率,拓寬了測繪工作的服務領域。此外近年來地理信息系統的迅猛發展和廣泛應用,要求建立以數字為地圖基礎的地圖數據庫,也需要現勢性強的地面信息,唯數字化測圖能滿足此要求。
4數字化測圖中控制和減少測量誤差的方法
4.1做好測前準備工作
接到生產任務單后,做好現場踏堪工作。明確分工,明確個人職責,提高質量意識。組織測量人員對技術要求進行認真細致的分析研究,做到心中有數。對搜集到的已知數據進行認真驗證。做好質量策劃工作,設計合適的測量方案。做好技術和安全交底工作。選擇合適的儀器設備,一定要做好檢驗與校正的工作,